КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТРАНСПОРТНЫХ ЗАДАЧ

Экономико-математические модели для оптимизации структуры СЦТ на различных иерархических уровнях в общем виде представляют собой производственно-транспортные задачи, в которых определяются площадки строительства, состав и сроки ввода основного оборудования источников теплоты (производственная задача), трассировка, сроки ввода и пропускная способность (диаметры трубопроводов) участков тепловых сетей (транспортная задача).

Известны следующие варианты постановок производственно-транспортных задач [20]: 1) производственная задача, когда можно пренебречь влиянием транспортного фактора; 2) транспортная задача, когда можно не рассматривать производственный фактор или пренебречь его влиянием; 3) производственно-транспортная задача со «слабым» влиянием транспортного фактора, когда он влияет только на транспортную составляющую приведенных затрат в СЦТ (затраты на тепловые сети); 4) производственно-транспортная задача с «сильным» влиянием транспортного фактора, когда он влияет на обе составляющие приведенных затрат в СЦТ (это общий случай производственно-транспортной задачи). Показателем «силы» влияния транспортного фактора является соотношение максимальных разностей удельных приведенных затрат на транспорт по различным направлениям и производство на различных источниках тепловой энергии (если оно меньше единицы, то это «слабое» влияние, если больше,— «сильное»).

Примером производственной задачи является задача оптимального планирования централизованного теплоснабжения как подотрасли энергетики. В этой задаче рассматривается выбор оптимальных вариантов теплоснабжения совокупности городов из числа заданных на высшем иерархическом уровне (страна, экономический район или ОЭЭС). Поскольку транспорт теплоты обычно осуществляется в пределах города или агломерации, то в данной модели вариант теплоснабжения города рассматривается как производственный с учетом внутри него транспортных затрат. Пример транспортной задачи — определение оптимальной структуры тепловых сетей при заданных источниках теплоты., Если предположить, что структура тепловых сетей не оказывает существенного влияния на выбор оптимальной структуры источников теплоты, то получится производственно-транспортная задача со «слабым» влиянием транспортного фактора. Ее решение сводится к последовательному решению сначала производственной (выбор оптимальной структуры источников), а затем транспортной (выбор оптимальной структуры тепловых сетей) задач. При «сильном» влиянии транспортного фактора производственно-транспортные задачи необходимо решать в общем виде.

Имеются методические, приемы, позволяющие сводить производственно-транспортные задачи к задачам транспортного типа. Для этого вводится обобщенный (фиктивный) источник, производительность которого равна суммарной потребности в тепловой энергии (или ее дефициту). Обобщенный источник соединяется фиктивными транспортными связями G возможными площадками для сооружения фактических источников теплоты. В качестве условных транспортных затрат для фиктивных связей принимаются удельные производственные затраты по соответствующим источникам теплоты, а в качестве ограничений на пропускную способность фиктивных транспортных связей — ограничения на Мощность источников теплоты на каждой из рассматриваемых площадок. В такой постановке неявно предполагается выбор одного заранее известного типа источника теплоты для каждой из рассматриваемых площадок, что соответствует практическому подходу к решению задачи.

Производственно-транспортные задачи классифицируют не только по признаку влияния транспортного фактора, рассмотренного выше, но и по числу выделенных интервалов периода планирования (статические — без учета фактора времени и динамические — с учетом фактора времени); по числу иерархических уровней оптимизируемой системы (одно- и многоступенчатые); по количеству видов продукции и ресурсов (одно- и многопродуктовые); в зависимости от построения вариантов производства и транспорта, а также ограничений (непрерывные и дискретные); по способу описания транспортных связей в моделях (матричные и сетевые).

Юфа А. И., Носулько Д. Р./ Комплексная оптимизация теплоснабжения.— К.: Техника, 1988.